基于擴展IEC 61970 CIM的園區蒸汽供熱系統標準化建模

張少卿, 王 彬, 符 楊, 郭慶來, 盛同天, 孫宏斌

(1. 上海電力學院電氣工程學院, 上海市 200090; 2. 清華大學電機工程與應用電子技術系, 北京市 100084)

0 引言

近年來,能源互聯網成為能源領域發展的重要趨勢之一,相較于傳統能源系統,能源互聯網有著多能互補、各類能源耦合更為緊密的特點[1-3]。在現階段的能源系統中,仍存在多個管理主體,比如電力系統和熱力系統分屬不同的公司管理[4],這造成了電力系統和熱力系統間的信息孤島。為了更好地發揮能源互聯網多能互補的優勢,實現電力系統和熱力系統聯合潮流計算[5-6]、優化調度[7]、安全評估等功能[8],以及開發多能流能量管理系統(EMS),就需要打破電力系統和熱力系統間的信息孤島。本文以工業園區蒸汽供熱系統為例,旨在研究工業園區綜合能源控制中心和工業園區蒸汽供熱系統間的信息交互問題。

在工業園區蒸汽供熱系統中,供熱網絡遵循熱力學和流體力學定律,涵蓋熱力和水力兩大模型,主要變量有流量、壓力、溫度等[9-10]。文獻[11-12]對熱電聯產機組的原理進行了描述,并建立了熱電聯產機組的數學模型。文獻[13]詳細地描述了減溫減壓裝置的工作原理。文獻[14]建立了蒸汽管道的水力模型和熱力模型,并給出實際算例驗證了模型的可行性。文獻[15]給出了連續調節閥的水力模型,并詳細分析了在流量變化的情況下,閥門流量特性對閥門控制能力的影響。在熱力系統中,關于計算模型的研究已經十分成熟,但在用于信息交互的標準化信息模型方面的研究仍是空白。……